基于ADSP-BF561实现LCD显示界面控制系统的设计
某控制信号处理系统中，选用adsp-bf561作为主控机，外接键盘，lcd显示屏，标准rs232接口，实时时钟等，通过dsp编程来实现对各个功能模块控制，同时产生多路数字io信号。该控制系统还包括电源、时钟、cpld、flash，jtag调试器、复位电路等基本组成部分，系统框图如图1所示。
图1 基于adsp-bf561控制信号处理系统框图
系统电源模块选用tps54350来实现，外围电路不同rc值，可以构成不同输出电压，这里需要产生是5v、3.3v、1.25v三种电压。时钟电路由48mhz晶振电路来实现，其输出作为dsp外围时钟和cpld时钟。flash用于存储用户应用程序，jtag调试口在dsp电路设计中也是必不可少。后面对各个部分一一介绍，特别是对复位电路，数字io信号产生，以及rs232接口进行详细介绍。
1.键盘
键盘选用是4×4扫描键盘，如图1所示，由blackfingpio接口pf5～pf12来实现。其中，key_gp3～key_gp0为行线输入端，初始化为带上拉电阻输入口，中断使能（下降沿触发）；key_gp7～key_gp4为列线输出端，初始化为输出低电平。键盘扫描方法同常规扫描键盘方法相同。
图 1 扫描键盘结构图
2. lcd显示屏
lcd显示屏采用320x240lcd液晶模块。320x240液晶模块配用sed1335驱动接口板，sed1335驱动接口板上配用32kram。lcd除了读写信号线由blackfin读写信号来控制以外， 8位数据线由blackfin低8位数据线锁存输出，以及其使能信号由blackfinams3控制，lcd地址分配为0x2c000000。电路连接如图2所示。在对lcd进行控制时，除了要建立在lcd上显示汉字和英文字库以外，还要编写对sed1335底层驱动程序。这可以在lcd自带驱动程序基础上，进行代码移植，把它改写成适合bf561dsp程序。
图 2 lcd连接示意图
3.实时时钟
控制系统实时时钟选用了芯片ds1337来实现。ds1337是一个低功耗串行实时时钟芯片，它有24h/12h制两种模式，它可以输出年、月、日、分、时、秒形式。它采用i2c协议，blackfinpf0和pf1作为i2cclk和data，而pf3作为实时时钟中断flag，其电路连接示意图如图3所示。
图3 实时时钟电路连接示意图
4.复位电路
为了保证dsp在上电或按下复位键时能可靠复位，一般加一个复位延时电路，选用max708s来完成，如图4所示。
图4 复位电路
在上电过程中，reset信号会在vcc达到稳定电压后一段时间内（约200ms）保持为高，然后再变低。 信号为reset“not”，即 会相对vcc延时一段时间后再变高，如图5所示。这样，在dsp各电源电压已稳定情况下，dsp复位信号仍为低有效，就可以保证dsp正常复位。
图5 上电过程中 信号
在上电以后，如果手动按下开关，使得mr上信号由高→低→高，产生一个低脉冲，这时， 管脚上也会输出一个低脉冲，只是其低电平持续时间比mr上低电平持续时间长200ms左右，以保证dsp复位可靠完成，如图6所示。
图6 手动复位时 信号
5. 数字io信号产生
在该控制系统中，要求产生8路数字io信号。如果把这8路数字io信号看成一个8bit数，则需产生一个有限长度非方波编码信号，如下图所示。在t0时刻需要产生数字io信号为stat0，比如说10010101；在在t1时刻需要产生stat1，…，在tn时刻需要产生statn，而且t0可能不等于t1或tn，stat状态也各不相同。
图7数字io信号状态
这里选用bf561看门狗定时器（watchdog timer）来实现。在看门狗定时器操作中，先将计数值写入寄存器wdog_cnt中，然后看门狗定时器自动将wdog_cnt值写入寄存器wdog_stat。接着通过寄存器wdog_ctl使能watchdog timer，看门狗定时器开始计数，逐次减小wdog_stat值，直至为0，这时预先编写程序事件就会发生。要想输出一个8bit数据，只需往某地址单元写数，对应数据线就会写出该数据。为了把该数据保持一段时间（tx长度），还需使用锁存器将该数据锁住。所以在bf561dsp程序中先定义了数字io信号对应中断事件，且中断优先级较高，这是为了保证定时精确度，防止别事件干扰。
register_handler（ik_ivg9， dio_wdoga_isr）;
然后在中断事件里，把当前要写入数据写到某地址单元上，然后使能watchdog timer，再将定时器值写入wdog_cnt中。定时器计数是以sclk为基准，程序代码如下：
*pdio_data_port = codes;
*pwdoga_ctl =disable_wdog;
*pwdoga_ctl |=wdog_expired_bit;
*pwdoga_cnt =times;
*pwdoga_ctl = enable_gpi;
codes和times就是当前要产生数字io编码和长度。由于是一系列编码，可以用数组索引形式，将当前值写入。而我们事先定义dio_data_port地址为0x24000000，这对应bf561ams1地址空间，所以用ams1作为锁存器使能信号，将数据线上数据通过锁存器以后再输出，如下图所示
图8 数字io锁存器
6．标准rs232接口
为了让控制系统与计算机之间可以进行数据相互传递，系统采用max3232芯片来实现，如图9所示：
图9 bf561与计算机之间串口通信框图
bf561uart遵循异步串行通信协议，包括：5－8个数据位；1、11/2、2个停止位；有/无奇偶检验。而波特率满足
其中，sclk是dsp系统时钟频率，divisor值介于1～65536，可以由timer寄存器相应值得到，满足关系式
在bf561初始化设置中，将uart设为8bit数据模式，同时将timer2设置为wdth_cap模式，用timer2去捕获串口数据变化率，而timer2位于tmrs8寄存器里，程序初始化代码如下：
*puart_lcr = wls（8）;
*puart_mcr = loop_ena;
*ptmrs8_disable = timdis2;
*ptmrs8_status = trun2 | tovl_err2 | timil2;
*ptimer2_config = tin_sel | irq_ena | period_cnt | wdth_cap;
*ptmrs8_enable = timen2;
*puart_gctl = ucen;
在程序一开始，就会按照初始化设置进行自动波特率检测。当有字符输入时，timer会测量连续2次下降沿宽度，并返回到timer所对应period寄存器里。比如说，如果发送”@”（0x40h）作为自动波特率检测，发送时包括起始位，总共为8bit，如图10所示。
图10 自动波特率检测字符”@”（0x40h）
此处period大小如上图所示，捕获uart bits为8位，所以得到
再根据波特率公式，就可以求得波特率大小。此段程序代码如下：
period = *ptimer2_period; //返回period值
divisor = period 》》 7; //右移7bit就相当于除以16×8
baudrate = sysclk/16/divisor; //得到波特率
结论
整个控制系统是以lcd显示界面为基础，按提示进行相应键盘操作。经过测试，该系统各部分工作正常，无相互干扰现象。实时时钟定时精确，可以达到秒级。数字io输出波形编码无乱码，定时精度可达毫秒级。rs232接口传输数据时，以高达115200bit/s波特率传输，误码率小于5%。该控制系统已成功应用于某雷达系统控制子系统。
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1.键盘
键盘选用是4×4扫描键盘，如图1所示，由blackfingpio接口pf5～pf12来实现。其中，key_gp3～key_gp0为行线输入端，初始化为带上拉电阻输入口，中断使能（下降沿触发）；key_gp7～key_gp4为列线输出端，初始化为输出低电平。键盘扫描方法同常规扫描键盘方法相同。
图 1 扫描键盘结构图
2. lcd显示屏
lcd显示屏采用320x240lcd液晶模块。320x240液晶模块配用sed1335驱动接口板，sed1335驱动接口板上配用32kram。lcd除了读写信号线由blackfin读写信号来控制以外， 8位数据线由blackfin低8位数据线锁存输出，以及其使能信号由blackfinams3控制，lcd地址分配为0x2c000000。电路连接如图2所示。在对lcd进行控制时，除了要建立在lcd上显示汉字和英文字库以外，还要编写对sed1335底层驱动程序。这可以在lcd自带驱动程序基础上，进行代码移植，把它改写成适合bf561dsp程序。
图 2 lcd连接示意图
3.实时时钟
控制系统实时时钟选用了芯片ds1337来实现。ds1337是一个低功耗串行实时时钟芯片，它有24h/12h制两种模式，它可以输出年、月、日、分、时、秒形式。它采用i2c协议，blackfinpf0和pf1作为i2cclk和data，而pf3作为实时时钟中断flag，其电路连接示意图如图3所示。
图3 实时时钟电路连接示意图
4.复位电路
为了保证dsp在上电或按下复位键时能可靠复位，一般加一个复位延时电路，选用max708s来完成，如图4所示。
图4 复位电路
在上电过程中，reset信号会在vcc达到稳定电压后一段时间内（约200ms）保持为高，然后再变低。 信号为reset“not”，即 会相对vcc延时一段时间后再变高，如图5所示。这样，在dsp各电源电压已稳定情况下，dsp复位信号仍为低有效，就可以保证dsp正常复位。
图5 上电过程中 信号
在上电以后，如果手动按下开关，使得mr上信号由高→低→高，产生一个低脉冲，这时， 管脚上也会输出一个低脉冲，只是其低电平持续时间比mr上低电平持续时间长200ms左右，以保证dsp复位可靠完成，如图6所示。
图6 手动复位时 信号
5. 数字io信号产生
在该控制系统中，要求产生8路数字io信号。如果把这8路数字io信号看成一个8bit数，则需产生一个有限长度非方波编码信号，如下图所示。在t0时刻需要产生数字io信号为stat0，比如说10010101；在在t1时刻需要产生stat1，…，在tn时刻需要产生statn，而且t0可能不等于t1或tn，stat状态也各不相同。
图7数字io信号状态
这里选用bf561看门狗定时器（watchdog timer）来实现。在看门狗定时器操作中，先将计数值写入寄存器wdog_cnt中，然后看门狗定时器自动将wdog_cnt值写入寄存器wdog_stat。接着通过寄存器wdog_ctl使能watchdog timer，看门狗定时器开始计数，逐次减小wdog_stat值，直至为0，这时预先编写程序事件就会发生。要想输出一个8bit数据，只需往某地址单元写数，对应数据线就会写出该数据。为了把该数据保持一段时间（tx长度），还需使用锁存器将该数据锁住。所以在bf561dsp程序中先定义了数字io信号对应中断事件，且中断优先级较高，这是为了保证定时精确度，防止别事件干扰。
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*pdio_data_port = codes;
*pwdoga_ctl =disable_wdog;
*pwdoga_ctl |=wdog_expired_bit;
*pwdoga_cnt =times;
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*puart_lcr = wls（8）;
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图10 自动波特率检测字符”@”（0x40h）
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period = *ptimer2_period; //返回period值
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